DE2810121C2 - - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60B27/00—Hubs
- B60B27/02—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
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Description
Die Erfindung betrifft ein Radialwälzlager mit einem Außenlaufring, der
von einer einstückigen Hülse aus elastischem Werkstoff, wie Gummi,
Kunststoff oder dergleichen umgeben ist. Sie betrifft ferner eine Laufrolle
mit einem derartigen Radialwälzlager.
Es ist bekannt, die Außenlaufringe von Wälzlagern mit einer elastischen
Umhüllung zu versehen, sei es, um eine große Toleranz der den
Außenlaufring aufnehmenden Bohrung zu überbrücken, oder sei es als
Körperschallsperre zwischen dem Wälzlager und einem dieses
aufnehmenden Gehäuse.
Aus dem DE-GM 69 38 541 ist ein Radialwälzlager
der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die elastische Hülse ver
wendet worden ist, um eine Abdichtung zwischen dem Lager und der
Gehäusebohrung ohne großen Aufwand herzustellen. Bei diesem als Nadel
lager ausgebildeten Wälzlager, welches eine Welle trägt, ist die elastische
Hülse an ihren axialen Enden mit radial nach innen gerichteten Borden
versehen, die den Außenlaufring umgreifen. Ein Bord überragt dabei den
Außenlaufring und liegt gleitend an der Welle an.
Wird auf den Außenlaufring eines Wälzlagers eine elastische Hülse
aufgezogen, so hat dies zur Folge, daß die eigentliche Tragfähigkeit des
Wälzlagers nur noch zu einem ganz geringen Teil ausgenutzt werden kann.
Die Grenze der Belastbarkeit wird durch die Kraft bestimmt, welche die
elastische Hülse ohne zu große Verformung der höchstbeanspruchten Zone
vertragen kann. Der kritische Bereich ist dabei die Bohrung der elastischen
Hülse, in welcher der Außenring des Lagers anliegt. Die an dieser
Berührungsstelle auftretenden Spannungen bewirken, daß der elastische
Werkstoff der Hülse gegenüber dem starren Wälzlageraußenring nicht nur
in Richtung der Kraft ausweicht, sondern zusätzlich eine seitliche
Verschiebung zwischen dem Wälzlager und dem Hülsenwerkstoff eintritt.
Eine höhere Belastbarkeit erzielt man dadurch, daß man die z. B. aus
Gummi bestehende elastische Hülse auf dem Außenring des Wälzlagers
aufvulkanisiert. Damit wird zwar das seitliche Ausweichen des Gummis
verhindert, es entstehen aber nahe der Verbindungszone zwischen Metall
und Gummi hohe Schubspannungen, die zu dessen vorzeitiger Zerstörung
führen. Den teueren und nicht in die Wälzlagerfertigung passenden
Arbeitsgang des Aufvulkanisierens und die erhöhten Schubspannungen hat
man auch bereits dadurch zu umgehen versucht, daß man in eine Gummi
hülse einen Metallring größerer Breite einvulkanisiert hat, welcher in
seiner Bohrung den Wälzlageraußenring aufnimmt. Diese Lösung ist zwar
funktionsfähig, aber sehr teuer, da ein zusätzlicher Metallring benötigt
wird und eine sichere Verbindung zwischen diesem und dem
Wälzlageraußenring geschaffen werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, für das aufgezeigte Problem eine Lösung zu
finden, welche bei einfacher Herstellbarkeit eine wesentliche Verbesserung
der bisherigen Verhältnisse erbringt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die elastische Hülse aus in
konzentrischen Zonen angeordneten unterschiedlichen spritzbaren Kunst
stoffen unterschiedlicher Elastizität hergestellt ist, die an ihren
Berührungsflächen durch Verschmelzen im warmplastischen Zustand
verbunden sind, wobei die den Außenlaufring unmittelbar umgebende Zone
eine höhere Festigkeit (Härte) bei geringerer Elastizität als die radial nach
außen anschließende Zone aufweist.
Der innere härtere Teil dieser Hülse, welcher den Außenlaufring des
Wälzlagers unter Preßsitz aufnimmt, gewährleistet, daß an der Sitzstelle
des Außenringes in der Hülse keine schädlichen Verformungen auftreten.
Die sich radial nach außen anschließende Zone, die einstückig mit der
erstgenannten ausgeführt ist, besteht demgegenüber aus relativ weichem
elastischen Kunststoff. Dadurch, daß diese beiden konzentrischen Zonen
als einstückiges Teil ausgeführt sind, kann der weiche Teil sich nicht
unzulässig verformen, und der Grenzbereich zwischen der harten und der
weichen Zone kann so gelegt werden, daß die Schubspannungen unter der
für den weichen Teil zulässigen Grenze bleiben.
Das Verschmelzen der unterschiedlichen spritzbaren Kunststoffe im
warmplastischen Zustand kann in der Weise erfolgen, daß zunächst zwei
gesonderte Hülsen hergestellt werden, die anschließend zu ihrer Verbindung
an ihren Berührungsflächen durch Erwärmung in den warmplastischen
Zustand versetzt und dabei verschmolzen werden. Eine solche Hülse kann
jedoch auch in einem Arbeitsgang durch das sogenannte Zweikomponenten-
Spritzverfahren hergestellt werden, wobei in eine Spritzform durch zwei
separate Spritzdüsen gleichzeitig oder zeitlich nacheinander unterschied
liche Werkstoffe eingespritzt werden, die dabei an ihren Berührungsflächen
verschmelzen.
Es ist jedoch auch möglich, eine solche Hülse aus spritzbarem Kunststoff
herzustellen, der in einer äußeren Zone aufgeschäumt ist.
Zur weiteren Erhöhung der Elastizität kann die Hülse insbesondere in dem
weicheren Bereich mit die Elastizität erhöhenden Aussparungen versehen
sein. Diese können im einfachsten Falle als axiale Bohrung ausgeführt
sein.
Um eine solche Hülse sicher mit dem Wälzlageraußenring zu verbinden,
kann die Hülse im Bereich ihrer Mittelbohrung an ihren axialen Enden mit
radial nach innen gerichteten Borden versehen sein, die den Außenring
umgreifen. Dabei kann der eine Bord bei der Herstellung der Hülse bereits
fertig angeformt sein, während der zweite Bord z. B. zunächst als ein sich
axial erstreckender Kragen ausgeführt sein kann, der nach dem Einsetzen
des Wälzlageraußenringes unter Wärmeeinwirkung oder mittels Ultraschall
anwendung zu einem radial nach innen verlaufenden Bord umgeformt wird.
Das Wälzlager kann beispielsweise als Nadellager ausgebil
det sein, welches eine Welle trägt, wobei die Hülse in ih
rer den Außenlaufring unmittelbar umgebenden Zone diesen
axial überragt und in Gleitkontakt mit radialen Anlaufflä
chen der Welle steht. Auf diese Weise ist es möglich, in ei
nem solchen Lager in gewissem Umfange auch Axialkräfte durch
Gleitkontakt aufzunehmen, die durch ein Radialnadellager
sonst nicht aufgenommen werden könnten.
Unter Anwendung dieses Prinzips kann in einfachster Weise ei
ne Laufrolle geschaffen werden, wie sie beispielsweise für
Einkaufswagen verwendet wird. Dabei wird das Nadellager von
einem in den Schenkeln einer Gabel aufgenommenen Bolzen ge
tragen und die Schenkel selbst bilden die Anlaufflächen für
die Hülse. Eine solche Laufrolle läßt sich durch die Anwen
dung eines billigen Nadellagers für die Aufnahme der Radial
kräfte wirtschaftlich herstellen, wobei die Axialkräfte durch
die das Nadellager umgebende elastische Hülse aufgenommen
werden. Die eigentliche Lauffläche des Laufrades bildet die
äußere elastische Zone der Hülse.
Eine weitere Steigerung ihres Gebrauchswertes kann eine sol
che Laufrolle dadurch erfahren, daß die Hülse im Bereich der
Zone mit höherer Elastizität stirnseitig mit angespritzten
Dichtlippen versehen ist, die dichtend an den Schenkeln der
Gabel anliegen.
Eine solche Laufrolle stellt sowohl hinsichtlich Herstell
barkeit als auch hinsichtlich des Gebrauchswertes ein Opti
mum dar. Die Laufrolle ist einfachst aufgebaut. So entfällt
beispielsweise eine gesonderte Felge für den elastischen
Laufbelag, wie es bei herkömmlichen Laufrollen üblich ist.
Der Laufbelag der Laufrolle wird vielmehr unmittelbar durch
die äußere elastische Zone der den Außenring des Nadellagers
umgebenden Hülse gebildet.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausführungen von Ra
dialwälzlagern jeweils im Längsschnitt darge
stellt,
Fig. 4 eine Laufrolle, ebenfalls im Längsschnitt
und
Fig. 5 einen weiteren Längsschnitt durch ein Ra
dialwälzlager.
In Fig. 1 ist eine Wälzlagerung dargestellt, bei welcher ei
ne Welle 1 den Innenring 2 eines Kugellagers trägt. Auf die
sem und auf dem Außenring 3 rollen die Kugeln 4 ab. Der Aus
senring 3 ist von der elastischen Hülse 5 umgeben, die ein
stückig aus einem inneren Bereich 6 mit geringer Elastizi
tät und einem äußeren Bereich 7 mit hoher Elastizität besteht.
Diese beiden Bereiche sind entlang der Berührungsfläche 8
einstückig miteinander verbunden. Der äußere Bereich 7 der
Hülse 5 dient zur Abstützung des Lagers in der Bohrung 9
des Gehäuses 10. Zur sicheren Verbindung der Hülse 5 mit dem
Außenring 3 ist diese in dem inneren Bereich 6 mit angeform
ten Borden 11 versehen, welche den Außenring 3 stirnseitig
umgreifen.
Fig. 2 zeigt eine Variante der Ausführung nach Fig. 1, bei
der die elastische Hülse 5 in ihrem äußeren Bereich 7 mit
axialen Bohrungen 12 versehen ist, welche die Elastizität in
diesem Bereich zusätzlich erhöhen.
Die in Fig. 3 dargestellte Hülse 5 zeichnet sich dadurch aus,
daß sie aus einem einzigen Werkstoff besteht, der jedoch in
seinem äußeren Bereich 13 aufgeschäumt ist, womit in diesem
Bereich eine höhere Elastizität erzielt wird.
In Fig. 4 ist eine Laufrolle im Längsschnitt dargestellt. In
die Schenkel 14 der Blechgabel 15 ist ein Bolzen 16 beid
seitig eingenietet. Dieser dient als Innenlaufbahn für die
Lagernadeln 17, die in der Blechhülse 18 abrollen. Diese
Blechhülse 18 ist umgeben von der elastischen Hülse 19, die
den eigentlichen Rollenkörper bildet. Diese elastische Hül
se 19 besteht aus dem inneren Bereich 20 mit geringer und
dem äußeren Bereich 21 mit höherer Elastizität. Im Bereich
20 steht die Hülse 19 an den Stellen 22 in Gleitkontakt mit
den Schenkeln 14 der Gabel 15. An diesen Stellen werden
Axialkräfte zwischen Rolle und Gabel aufgenommen. Im äußeren
Bereich 21 sind Dichtlippen 23 angespritzt, die dichtend an
den Schenkeln 14 der Gabel 15 anliegen.
Im inneren Bereich 20 sind als axiale Sacklöcher 24 ausge
bildete Ausnehmungen vorgesehen, die lediglich der Werkstoff
einsparung dienen. Im äußeren Bereich 21 sind axiale Bohrun
gen 25 angebracht, die die Elastizität dieses Bereiches zu
sätzlich erhöhen.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Radiallagerung rollen die
Lagernadeln 26 einerseits in der Blechhülse 27 und anderer
seits auf der Oberfläche der Welle 28 ab. Die Blechhülse 27
ist umgeben von der elastischen Hülse 29, welche aus dem
inneren Bereich 30 und dem äußeren Bereich 31 besteht. Mit
dem äußeren Bereich 31 ist die Hülse 29 in die Bohrung 32
des Gehäuses 33 eingesetzt.
Die Welle 28 weist einerseits den Bund 34 und andererseits
einen aufgesetzten Anlaufring 35 auf. Die radialen Flächen,
die der Bund 34 und der Anlaufring 35 gegenüber der elasti
schen Hülse 29 aufweisen, bilden Anlaufflächen, an denen die
äußeren Begenzungsflächen des inneren Bereiches 30 anlaufen
können. Auf diese Weise ist es möglich, zusätzlich zu den Ra
dialbelastungen, die durch das Nadellager übertragen werden,
in gewissem Umfange auch Axialbelastungen in einer solchen
Lagerung aufzunehmen.
Claims (5)
1. Radialwälzlager mit einem Außenlaufring, der von einer einstückigen
Hülse aus elastischem Werkstoff wie Gummi, Kunststoff oder dergleichen
umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Hülse (5, 19, 29)
aus in konzentrischen Zonen angeordneten unterschiedlichen spritzbaren
Kunststoffen unterschiedlicher Elastizität hergestellt ist, die an ihren
Berührungsflächen (8) durch Verschmelzen im warmplastischen Zustand ver
bunden sind, wobei die den Außenlaufring (3, 18, 27) unmittelbar umgebende
Zone (6, 20, 30) eine höhere Festigkeit (Härte) bei geringerer Elastizität als
die radial nach außen anschließende Zone (7, 21, 31) aufweist.
2. Radialwälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
elastische Hülse (5) im Bereich ihrer Mittelbohrung an ihren axialen Enden
mit radial nach innen gerichteten Borden (11) versehen ist, die den Außen
laufring (3) umgreifen.
3. Radialwälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wälzlager als Nadellager (26, 27) ausgebildet ist, welches eine Welle
(28) trägt, wobei die elastische Hülse (29) in ihrer den Außenlaufring (27)
umgebenden Zone diesen axial überragt und in Gleitkontakt mit radialen
Anlaufflächen der Welle steht.
4. Laufrolle mit einem Radialwälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wälzlager als Nadellager ausgebildet und von einem
in den Schenkeln (14) einer Gabel (15) aufgenommenen Bolzen (16)
getragen ist, wobei die Schenkel (14) Anlaufflächen für die elasti
sche Hülse (19) bilden.
5. Laufrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische
Hülse (19) im Bereich der Zone (21) mit höherer Elastizität stirnseitig mit
angespritzten Dichtlippen (23) versehen ist, die dichtend an den Schenkeln
(14) der Gabel (15) anliegen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19782810121 DE2810121A1 (de) | 1978-03-09 | 1978-03-09 | Radialwaelzlager |
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DE19782810121 DE2810121A1 (de) | 1978-03-09 | 1978-03-09 | Radialwaelzlager |
Publications (2)
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DE2810121A1 DE2810121A1 (de) | 1979-09-13 |
DE2810121C2 true DE2810121C2 (de) | 1990-05-23 |
Family
ID=6033921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782810121 Granted DE2810121A1 (de) | 1978-03-09 | 1978-03-09 | Radialwaelzlager |
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